KR101596696B1

KR101596696B1 - 냉각 시스템

Info

Publication number: KR101596696B1
Application number: KR1020150049123A
Authority: KR
Inventors: 한현철
Original assignee: (주)텍슨
Priority date: 2015-04-07
Filing date: 2015-04-07
Publication date: 2016-03-07

Abstract

본 발명은 서버랙이나 통신랙 등과 같은 전산장비나 전자통신장비의 냉각 시스템을 개시한다. 본 발명에 의한 냉각 시스템은 발열 공간의 온도 분포와 환기 상태 등에 따라 다중 팬 모터를 실시간 운영 체제(RTOS : Real-Time Operating System)로 개별 제어할 수 있도록 복수의 제1 냉각 팬을 제어하기 위한 마스터(master) 제어부와 복수의 제2 냉각 팬을 제어하기 위한 슬레이브(slave) 제어부를 포함하는 구성을 가진다. 이러한 구성에 의하면, 발열 공간의 온도 분포와 환기 상태 등에 따라 다중 팬 모터를 실시간 운영 체제(RTOS : Real-Time Operating System)로 개별 제어할 수 있으므로, 공기 유로의 정밀 제어에 의해 흡기량과 배기량 등을 정밀하게 제어할 수 있게 되어 냉각 효율과 냉각 정밀도를 향상시킬 수 있다.

Description

냉각 시스템{Cooling system}

본 발명은 냉각 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 서버랙이나 통신랙 등과 같이 방진(防塵)과 차폐를 위해 밀폐된 캐비넷 공간에 발열부품이 내장된 전산장비나 전자통신장비 등의 냉각 시스템에 관한 것이며, 특히 발열 공간의 온도 분포와 환기 상태 등에 따라 다중 팬 모터를 실시간 운영 체제(RTOS : Real-Time Operating System)로 개별 제어하여 냉각 정밀도와 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 냉각 시스템에 관한 것이다.

예컨대, 서버랙이나 통신랙 등과 같이 방진(防塵)과 차폐 기능을 부여하기 위해 밀폐된 캐비넷 공간에 발열부품이 내장된 전산장비나 전자통신장비의 경우 내부 공간의 발열부하를 효율적으로 제거하여 항온(恒溫) 및 항습(恒濕) 상태를 유지하기 위한 냉각 시스템이 채용된다.

그런데, 종래의 통상적인 전산장비나 전자통신장비 등에 채용되는 냉각 시스템은 캐비넷 내부에 다수의 냉각 팬들이 배분되도록 마련되어 발열 공간의 온도 분포와 환기 상태 등에 따라 일률적으로 제어되는 구성을 가짐에 따라 공기 유로의 정밀 제어에 한계를 지니게 된다.

따라서, 예를 들어 배기용 냉각 팬들 중에서 어느 한 냉각 팬이 고장 나는 경우, 배기량이 흡기량에 비하여 모자라게 됨에 따라 효과적인 냉각 제어가 어렵게 된다. 반대로, 흡기용 냉각 팬들 중에서 어느 한 냉각 팬이 고장 나는 경우, 흡기량이 배기량에 비하여 모자라게 됨에 따라 효과적인 냉각 제어가 어렵게 된다.

또한, 배기용 냉각 팬들과 흡기용 냉각 팬들을 구별하여 개별적인 제어가 어려우므로, 발열 공간에 대한 흡기량과 배기량의 제어 정밀도가 낮아서 효율적이고 효과적인 냉각 제어가 이루어지기 어렵기 때문에 전력소비량의 증가 등으로 인한 에너지 낭비가 발생하는 문제점이 있다.

상술한 바와 같은 배경 기술의 문제점은 본 출원인이 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 내용으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공지된 내용이라 할 수는 없다.

대한민국 등록특허공보 제10-0573683호 대한민국 등록특허공보 제10-1463180호 대한민국 공개특허공보 제2005-0117263호

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 전산장비나 전자통신장비 등에 채용되는 냉각 시스템이 가지는 문제점을 감안하여 이를 개선하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 캐비넷 내부 발열 공간의 온도 분포와 환기 상태 등에 따라 다중 팬 모터를 실시간 운영 체제(RTOS : Real-Time Operating System)로 개별 제어하여 냉각 정밀도와 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 냉각 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 목적을 달성할 수 있도록 서버랙이나 통신랙 등과 같이 밀폐된 캐비넷 공간에 발열부품이 내장된 전산장비나 전자통신장비의 냉각 시스템을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 냉각 시스템은, 전기전자장비의 밀폐된 캐비넷 내부 발열 공간을 냉각시켜 주기 위해 채용되는 냉각 시스템에 있어서, 복수의 제1 냉각 팬과, 상기 복수의 제1 냉각 팬의 동작을 제어하는 마스터(master) 제어부와, 복수의 제2 냉각 팬 및 상기 마스터 제어부와의 통신 결과에 따라 상기 복수의 제2 냉각 팬의 동작을 제어하는 슬레이브(slave) 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 마스터(master) 제어부와 상기 슬레이브(slave) 제어부는 실시간 운영 체제(RTOS : Real-Time Operating System)로 동작 제어되도록 구성된다.

그리고, 상기 복수의 제1 냉각 팬 및 상기 복수의 제2 냉각 팬은 각각 주위 온도에 따라 개별적으로 동작하도록 제어된다.

본 발명의 일측면에 따르면, 상기 복수의 제1 냉각 팬은 흡기용 냉각 팬으로 기능하도록 이루어지며, 상기 복수의 제2 냉각 팬은 배기용 냉각 팬으로 기능하도록 이루어진 구성을 가질 수 있다.

상기한 바와 같은 구성에 있어서, 상기 흡기용 냉각 팬과 상기 배기용 냉각 팬은 전기전자장비의 밀폐된 캐비넷 내부 발열 공간에서 별도로 구획된 복수의 영역에 대해 각각 한 쌍을 이루며 교호적으로 배치되도록 마련되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 복수의 제1 냉각 팬과 상기 복수의 제2 냉각 팬은 적어도 어느 하나의 그룹이 핫-스왑(hot-swap)형 이중 모터를 구비한 구성을 가질 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 전기전자장비의 밀폐된 캐비넷 내부 발열 공간에 설정되는 제1 위치에 마련되며, 상기 제1 위치에서의 공기 온도를 감지하여 제1 온도 신호를 상기 마스터 제어부에 제공하는 제1 온도 센서 및 상기 전기전자장비의 밀폐된 캐비넷 내부 발열 공간에 설정되는 제2 위치에 마련되며, 상기 제2 위치에서의 공기 온도를 감지하여 제2 온도 신호를 상기 슬레이브 제어부에 제공하는 제2 온도 센서를 더 포함하는 구성을 가질 수 있다.

상기 제1 온도 센서 및 상기 제2 온도 센서는 각각 주위 온도에 비례하여 기전력을 발생시키는 열전대와, 주위 온도에 대한 기전력의 비선형성을 보상하기 위하여 상기 열전대로부터의 기전력을 조정하는 선형화부 및 상기 선형화부로부터의 기전력을 증폭하고, 그 증폭 결과의 신호를 각각 상기 제1 온도 신호와 상기 제2 온도 신호로 출력하는 증폭부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 복수의 제1 냉각 팬과 상기 복수의 제2 냉각 팬은 각각 사용자의 선택에 따라 저속 모드와 고속 모드 중에서 선택된 어느 하나의 모드로 동작하도록 제어되며, 이웃하는 냉각 팬이 고장난 경우에는 초고속 모드로 동작하도록 제어되는 구성을 가지는 것이 바람직하다.

상기 마스터 제어부와 상기 슬레이브 제어부에는 상기 저속 모드에서의 온도에 대한 냉각 팬 속도와, 상기 고속 모드에서의 온도에 대한 냉각 팬 속도가 룩-업 테이블(LUT : Look-Up Table) 형태로 저장되어 있는 것이 바람작하다.

그리고, 상기 마스터 제어부와 상기 슬레이브 제어부에 각각 온도 신호를 제공하는 온도 센서는 상기 복수의 제1 냉각 팬과 상기 복수의 제2 냉각 팬의 입사측과 출사측의 어느 일측에 선택적으로 설치되는 구성을 가질 수 있다.

바람직하기로는, 상기 마스터 제어부 또는 상기 슬레이브 제어부에 온도 신호들을 제공하는 온도 센서들은 상기 복수의 제1 냉각 팬들 또는 상기 복수의 제2 냉각 팬들의 각각의 입사 측에 모두 다 설치되거나, 상기 복수의 제1 냉각 팬들 또는 상기 복수의 제2 냉각 팬들의 각각의 출사 측에 모두 다 설치되는 구성을 가질 수 있다.

본 발명에 의한 냉각 시스템에 의하면, 마스터(master) 제어부는 복수의 제1 냉각 팬의 동작을 제어하는 한편 슬레이브(slave) 제어부는 마스터 제어부와의 통신 결과에 따라 복수의 제2 냉각 팬들의 동작을 제어함으로써, 제1 냉각 팬들과 제2 냉각 팬들이 기능적으로 분류되는 경우 효과적이고 정밀한 냉각 제어가 수행될 수 있다.

즉, 본 발명에 의한 냉각 시스템은, 예를 들어 복수의 제1 냉각 팬들이 흡기용 냉각 팬으로 이루어지고 복수의 제2 냉각 팬들이 배기용 냉각 팬으로 이루어지는 경우, 공기 유로의 정밀 제어에 의해 흡기량과 배기량를 정밀하게 제어할 수 있도록 각각의 제어부가 동시에 동작할 수 있게 되므로 실시간 운영 체제(RTOS : Real-Time Operating System)에 의해 제어 속도와 정밀도의 향상을 통해 효과적이고 효율적인 냉각 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 냉각 시스템을 개략적으로 도시해 보인 블럭 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 냉각 시스템의 실시간 운영 체제(RTOS : Real-Time Operating System)의 멀티 태스킹(multi-tasking)을 설명하기 위해 도시해 보인 동작 타이밍도.
도 3은 본 발명에 의한 냉각 시스템의 흡기용 냉각 팬과 배기용 냉각 팬이 교호적으로 배치된 상태를 예시해 보인 개략도.
도 4는 본 발명에 의한 냉각 시스템에 마련되는 온도 센서를 발췌하여 도시해 보인 개략적 구성도.
도 5는 본 발명에 의한 냉각 시스템의 온도 센서 배치 구성의 일예를 도시해 보인 도면.
도 6은 본 발명에 의한 냉각 시스템의 각 온도 센서가 냉각 팬 입사 측에 설치된 경우 저속 모드에서 각 냉각 팬의 속도 프로파일(profile)의 일예를 나타내 보인 도면.
도 7은 본 발명에 의한 냉각 시스템의 고속 모드에서 각 냉각 팬의 속도 프로파일의 일예를 나타내 보인 도면.
도 8은 본 발명에 의한 냉각 시스템의 각 온도 센서가 냉각 팬의 출사 측에 설치된 경우 저속 모드에서 각 냉각 팬의 속도 프로파일의 일예를 나타내 보인 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 냉각 시스템을 상세하게 설명한다. 이하에서 설명되는 내용과 첨부된 도면은 본 발명에 따른 기술 구성과 동작을 이해하기 위한 것이며, 본 기술 분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분은 생략될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 냉각 시스템의 바람직한 일 실시예를 나타내 보인 도면으로서, 이 냉각 시스템은 예를 들어 서버랙이나 통신랙 등과 같이 방진(防塵)과 차폐 기능을 부여하기 위해 밀폐된 캐비넷 공간에 발열부품이 내장되는 전산장비나 전자통신장비 등에 대한 발열부하를 효율적으로 제거하여 항온(恒溫) 및 항습(恒濕) 상태를 유지하기 위해 유효하게 채용될 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 냉각 시스템은 전기전자기기의 밀폐된 내부 발열 공간을 냉각시켜 주기 위해 마련되는 것으로, 복수의 제1 냉각 팬(101)과, 마스터(master) 제어부(103)와, 복수의 제2 냉각 팬(102) 및 슬레이브(slave) 제어부(104)를 포함하여 구성된다.

본 발명에 의한 냉각 시스템에 따르면, 상기 마스터(master) 제어부(103)는 복수의 제1 냉각 팬(101)의 동작을 제어하고, 상기 슬레이브(slave) 제어부(104)는 마스터 제어부(103)와의 통신 결과에 따라 복수의 제2 냉각 팬(102)의 동작을 제어하도록 구성되다.

따라서, 본 발명에 의한 냉각 시스템은 상기 제1 냉각 팬(101)과 제2 냉각 팬이 기능적으로 분류되는 경우에 정밀하고 효과적인 냉각 제어를 수행할 수 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, 상기 제1 냉각 팬(101)은 흡기용 냉각 팬으로 기능하도록 이루어지는 동시에 상기 제2 냉각 팬(102)은 배기용 냉각 팬으로 기능하도록 이루어진 경우에 있어서, 각각의 제어부(103, 104)가 동시에 동작할 수 있도록 실시간 운영 체제(RTOS : Real-Time Operating System)로 운영됨으로써, 공기 유로의 정밀 제어에 의해 흡기량과 배기량를 정밀하게 제어할 수 있게 된다.

다른 한편으로는, 상기한 2개의 제어부(103, 104)가 각각 동시에 동작함에 따라 내부 온도에 따른 제어 속도가 향상될 수 있다. 이에 따라 본 발명에 의한 냉각 시스템은 제어 속도와 정밀도의 향상을 통해 효과적이고 효율적인 냉각 효과를 얻을 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 냉각 시스템에 있어서, 직류 변환기(105a, 105b)는 팬-구동 전압(Vdc1)을 제어부 구동 전압(Vdc1)으로 변환하고, 제어부 구동 전압(Vdc1)을 마스터 제어부(103)와 슬레이브 제어부(104)에 공급한다. 상기 직류 변환기(105a, 105b)는 각각으로 이루어진 두 개일 수도 있고, 하나로 통합될 수도 있다.

상기 마스터 제어부(103)와 슬레이브 제어부(104)는 후술하는 실시간 운영 체제(RTOS : Real-Time Operating System)를 채용하여 동작하게 되는 것으로서, 이 실시간 운영 체제(RTOS)는 멀티 태스킹(multi-tasking)이 가능하므로, 마스터 제어부(103)와 슬레이브 제어부(104)의 제어 속도가 보다 향상될 수 있다.

본 발명에 의한 냉각 시스템에 따르면, 전기전자장비의 밀폐된 캐비넷 내부 발열 공간에 있어서 미리 구획되도록 설정된 제1 위치와 제2위치에 각각 제1 온도 센서(106a)와 제2 온도 센서(106b)가 구비된다.

상기 제1 온도 센서(106a)는 상기 제1 위치에서의 주위 공기 온도를 감지하여 제1 온도 신호(St1)를 마스터 제어부(103)에 제공하며, 상기 제2 온도 센서(106b)는 상기 제2 위치에서의 주위 공기 온도를 감지하여 제2 온도 신호(St2)를 슬레이브 제어부(104)에 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 온도 센서(106a, 106b)는 상기한 제1 위치 및 제 2위치와 다르게 구획 설정된 복수의 다른 위치에도 다수가 채용될 수 있다.

본 발명에 의한 냉각 시스템에 따르면, 상기 제1 냉각 팬(101)으로서의 흡기용 냉각팬과, 상기 제2 냉각 팬(102)로서의 배기용 냉각팬은 각각 주위 온도에 따라 개별적으로 동작하도록 제어된다. 이에 따라 공기 유로의 정밀 제어에 의해 흡기량과 배기량를 정밀하게 제어할 수 있게 된다.

본 발명의 일측면에 따르면, 상기 제1 냉각 팬(101)과 제2 냉각 팬(102)의 적어도 어느 하나 또는 둘 모두 보조 핫-스왑(hot-swap)형 이중 모터를 구비할 수 있다. 이에 따라 상기 제1 냉각 팬(101)과 제2 냉각 팬(102)의 수명을 보다 연장시키는 작용효과를 얻을 수도 있다.

도 2는 본 발명에 의한 냉각 시스템에 채용되는 실시간 운영 체제(RTOS : Real-Time Operating System)의 멀티 태스킹(multi-tasking)을 설명하기 위해 도시해 보인 동작 타이밍도로서, 도 1의 마스터 제어부(103)와 슬레이브 제어부(104)는 도 2에 의해 설명되는 실시간 운영 체제(RTOS)를 채용한다.

한편, 도 2의 화살표 상부에 나타내 보인 일반적인 운영 체제의 동작 타이밍 도를 참조하면, 모든 시간에서 하나의 태스크만이 실행될 수 있다.

예를 들면, t1 ~ t2 시간에 제2 태스크만 실행되고, t2 ~ t3 시간에 제3 태스크만 실행되며, t3 ~ t4 시간에 제1 태스크만 실행된다. 즉, 시분할(time sharing) 방식에 의하여 복수의 태스크들이 실행된다.

도 2의 화살표 상부에 나타내 보인 본 발명에 채용되는 실시간 운영 체제(RTOS)의 동작 타이밍도를 참조하면, 모든 시간에서 복수의 태스크들이 실행될 수 있는 멀티 태스킹(multi-tasking)이 가능하다.

따라서, 본 발명에 의한 냉각 시스템은 실시간 운영 체제(RTOS)의 채용에 의해 마스터 제어부(103)와 슬레이브 제어부(104)의 제어 속도가 보다 향상될 수 있다.

도 3은 본 발명에 의한 냉각 시스템의 흡기용 냉각 팬과 배기용 냉각 팬이 교호적으로 배치된 상태를 예시해 보인 도면으로서, 상기 제1 냉각 팬(101a, 101b)으로서의 흡기용 냉각 팬과 상기 제2 냉각 팬(102a, 102b)으로서의 배기용 냉각 팬이 교호적으로 배치된 상태를 보인 것이다. 도 3에서 참조 부호 301a와 301b는 공기 필터를 나타낸 것이며, 참조 부호 302a와 302b는 발열 공간의 내부에 각각 구획 설정된 구역을 가리킨다.

도 1 및 3을 참조하면, 상기 제1 냉각 팬(101a, 101b)으로서의 흡기용 냉각 팬과 상기 제2 냉각 팬(102a, 102b)으로서의 배기용 냉각 팬은 각각 발열 공간의 내부에 구획 설정된 각 구역(302a, 302b)에 대하여 한 쌍을 이루면서 교호적으로 배치되도록 구비된다. 여기서, 상기 제1 냉각 팬(101a, 101b)과 제2 냉각 팬(102a, 102b)은 각 구역(302a, 302b)의 온도에 따라 개별적으로 동작하도록 제어된다.

따라서, 본 발명에 의한 냉각 시스템의 공기 유로의 정밀 제어에 의해 흡기량과 배기량를 정밀하게 제어할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명에 의한 냉각 시스템에 마련되는 온도 센서(106a, 106b)의 내부 구성을 나타내 보인 것으로서, 본 발명에 의한 냉각 시스템의 온도 센서(106a, 106b)는 열전대(401)와 선형화부(402) 및 증폭부(403)를 포함하여 구성된다.

상기 열전대(thermo-couple, 401)는 주위 온도에 비례하여 기전력(Et1, Et2)을 발생시키는 것으로서, 예를 들면 K-형 열전대가 사용될 수 있다.

상기 선형화부(402)는 주위 온도에 대한 기전력의 비선형성을 보상하기 위하여 상기 열전대(401)로부터의 기전력(Et1, Et2)을 조정한다.

상기 증폭부(403)는 상기 선형화부(402)로부터의 기전력(Et1a, Et2a)을 증폭하고, 그 증폭 결과에 대한 신호를 상기 제1 온도 신호(St1) 또는 상기 제2 온도 신호(St2)로서 출력한다.

상기한 바와 같은 구성의 온도 센서(106a, 106b)에 의하면, 상기 열전대(401)를 이용하여 주위 온도를 감지하므로, 상대적으로 넓은 구역에 대한 정확한 온도 감지가 가능하다. 또한, 상기 열전대(401)의 고유한 비선형성이 보상되므로, 보다 정확한 온도 감지가 가능하다.

한편, 본 발명에 의한 냉각 시스템은 도 5에 예시해 보인 바와 같이 온도 센서(501)가 냉각 팬(101a)의 입사측 또는 출사측에 설치될 수 있다.

실험에 의하면, 온도 센서(501)가 냉각 팬(101a)의 출사 측에 설치된 경우, 온도 센서(501)의 감지 온도는 입사 측에 설치된 경우에 비하여 15 내지 20 ^OC 높아진다. 그 주된 이유는 냉각 팬(101a)의 자체 발열 때문인 것으로 알려져 있다.

따라서, 도 1 및 도 5를 참조하면, 상기 마스터 제어부(103) 또는 슬레이브 제어부(104)에 온도 신호를 제공하는 온도 센서(106a, 106b, 501)는 복수의 제1 냉각 팬(101) 또는 복수의 제2 냉각 팬(102)의 각각의 입사측에 모두 다 설치되거나, 복수의 제1 냉각 팬(101) 또는 복수의 제2 냉각 팬(102)의 각각의 출사측에 모두 다 설치될 수 있다.

한편, 도 6은 각 온도 센서(도 5의 501)가 냉각 팬(도 5의 101a)의 입사측에 모두 설치된 경우에 있어서의 저속 모드에서 각 냉각 팬의 속도 프로파일(profile)의 일예를 나타내 보인 것이며, 도 7은 고속 모드에서 각 냉각 팬(도 5의 101a)의 속도 프로파일의 일예를 나타내 보인 것으로서, 본 실시예의 경우 도 7의 고속 모드의 속도 프로파일은 온도 센서의 위치와 무관하게 적용된다.

그리고, 도 8은 각 온도 센서(도 5의 501)가 각 냉각 팬의 출사측에 모두 설치된 경우에 있어서의 저속 모드에서 각 냉각 팬(도 5의 101a)의 속도 프로파일의 일예를 나타내 보인 것이다.

도 1 및 도 6 내지 8을 참조하면, 본 발명에 의한 냉각 시스템은 복수의 제1 냉각 팬(101) 또는 복수의 제2 냉각 팬(102) 각각은, 사용자의 선택에 따라 저속 모드(도 6, 8) 또는 고속 모드(도 9)로서 동작하되, 이웃하는 냉각 팬이 고장난 경우에는 초고속 모드로 동작하게 된다.

따라서, 본 발명에 의한 냉각 시스템은 어느 한 냉각 팬이 고장 나더라도 흡기량과 배기량의 균형이 유지될 수 있도록 제어되므로, 효율적이고 효과적인 냉각 제어가 가능하다.

본 발명의 일측면에 따르면, 본 발명에 의한 냉각 시스템은 초고속 모드에서는 주위 온도와 무관하게 냉각팬 속도가 최고 속도의 100 퍼센트(%)를 유지할 수 있도록 동작 제어될 수 있다.

상기 마스터 제어부(103)와 슬레이브 제어부(104)에는 저속 모드에서의 온도에 대한 냉각 팬 속도 및 고속 모드에서의 온도에 대한 냉각 팬 속도가 룩-업 테이블(LUT : Look-Up Table)의 형태로 저장되어 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 냉각 시스템의 동작상태를 예시적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1과 도 5 및 6을 참조하면, 본 발명에 의한 냉각 시스템은 예를 들어 상기 온도 센서(501)로부터 검출된 주위 공기 온도가 52 ^OC를 초과하는 동안에 마스터 제어부(103)는 경보 신호를 발생시킨다.

상기 온도 센서(501)로부터 검출되는 주위 공기 온도가 상승함에 있어서, 55 ^OC를 초과하는 동안에 마스터 제어부(103) 또는 슬레이브 제어부(104)는 냉각 팬(101a)의 속도를 최고 속도의 72 퍼센트(%)에서 100 퍼센트(%)로 상승시킨다.

상기 온도 센서(501)로부터 검출된 주위 공기 온도가 하강함에 있어서, 52 ^OC 이하로 하강하는 동안에 마스터 제어부(103) 또는 슬레이브 제어부(104)는 냉각 팬(101a)의 속도를 최고 속도의 100 퍼센트(%)에서 72 퍼센트(%)로 하강시킨다.

한편, 본 발명에 의한 냉각 시스템은 상기 온도 센서(501)로부터 검출된 주위 공기 온도가 52 ^OC를 초과하는 동안에 마스터 제어부(103)는 경보 신호를 발생시킨다.

도 1과 도 5 및 도 7을 참조하면, 본 발명에 의한 냉각 시스템은 상기 온도 센서(501)로부터 검출된 주위 공기 온도가 52 ^OC를 초과하는 동안에 마스터 제어부(103)는 경보 신호를 발생시킨다.

도 1과 도 5 및 도 8을 참조하면, 본 발명에 의한 냉각 시스템은 온도 센서(501)로부터 검출된 주위 공기 온도가 67 ^OC를 초과하는 동안에 마스터 제어부(103)는 경보 신호를 발생시킨다.

상기 온도 센서(501)로부터 검출된 주위 공기 온도가 상승함에 있어서, 70 ^OC가 초과되는 동안에 마스터 제어부(103) 또는 슬레이브 제어부(104)는 냉각 팬(101a)의 속도를 최고 속도의 72 퍼센트(%)에서 100 퍼센트(%)로 상승시킨다.

상기 온도 센서(501)로부터 검출된 주위 공기 온도가 하강함에 있어서, 67 ^OC 이하로 하강하는 동안에 마스터 제어부(103) 또는 슬레이브 제어부(104)는 냉각 팬(101a)의 속도를 최고 속도의 100 퍼센트(%)에서 72 퍼센트(%)로 하강시킨다.

요컨대, 본 발명에 의한 냉각 시스템에 의하면, 상기 마스터(master) 제어부는 복수의 제1 냉각 팬(101)의 동작을 제어하고, 상기 슬레이브(slave) 제어부는 마스터 제어부와의 통신 결과에 따라 복수의 제2 냉각 팬(102)의 동작을 제어한다.

따라서, 본 발명에 의한 냉각 시스템은, 상기 제1 냉각 팬(101)과 제2 냉각 팬(102)이 기능적으로 분류되는 경우에 있어서 정밀하고 효과적인 냉각 제어 수행이 가능하게 된다.

즉, 본 발명에 의한 냉각 시스템은, 예를 들어 복수의 제1 냉각 팬들이 흡기용 냉각 팬으로 이루어지고 복수의 제2 냉각 팬들이 배기용 냉각 팬으로 이루어지는 경우, 공기 유로의 정밀 제어에 의해 흡기량과 배기량를 정밀하게 제어할 수 있도록 각각의 제어부가 동시에 동작할 수 있게 되므로, 실시간 운영 체제(RTOS : Real-Time Operating System)에 의해 제어 속도와 정밀도의 향상을 통해 효과적이고 효율적인 냉각 효과를 얻을 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 의해 한정되지 않으며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시예가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

101 : 복수의 제1 냉각 팬 102 : 복수의 제2 냉각 팬
103 : 마스터(master) 제어부 104 : 슬레이브(slave) 제어부
105a, 105b : 직류/직류 변환부 106a : 제1 온도 센서
106b : 제2 온도 센서 301a, 301b : 공기 필터
302a, 302b : 발열 공간 구획 영역 401 : 열전대
402 : 선형화부 403 : 증폭부
501 : 온도 센서

Claims

전기전자장비의 밀폐된 캐비넷 내부 발열 공간을 냉각시켜 주기 위해 채용되는 냉각 시스템에 있어서,
복수의 제1 냉각 팬; 상기 복수의 제1 냉각 팬의 동작을 제어하는 마스터(master) 제어부; 복수의 제2 냉각 팬; 및 상기 마스터 제어부와의 통신 결과에 따라 상기 복수의 제2 냉각 팬의 동작을 제어하는 슬레이브(slave) 제어부;를 포함하고,
상기 제1 냉각 팬과 상기 제2 냉각 팬은 상기 전기전자장비의 밀폐된 캐비넷 내부 발열 공간에서 각각 별도로 구획된 영역에 대해 한 쌍을 이루며 교호적으로 배치되고,
상기 제1 냉각 팬과 상기 제2 냉각 팬은 각각 사용자의 선택에 따라 저속 모드와 고속 모드 중에서 선택된 어느 하나의 모드로 동작하도록 제어되며, 이웃하는 냉각 팬이 고장난 경우에는 초고속 모드로 동작하도록 제어되고,
상기 마스터 제어부와 상기 슬레이브 제어부에는 상기 저속 모드에서의 온도에 대한 냉각팬 속도와, 상기 고속 모드에서의 온도에 대한 냉각팬 속도가 룩-업 테이블(LUT : Look-Up Table) 형태로 저장되어 있으며,
상기 마스터 제어부와 상기 슬레이브 제어부에 각각 온도 신호를 제공하는 온도 센서가 구비되고,
상기 온도 센서는, 주위 온도에 비례하여 기전력을 발생시키는 열전대, 주위 온도에 대한 기전력의 비선형성을 보상하기 위하여 상기 열전대로부터의 기전력을 조정하는 선형화부, 및 상기 선형화부로부터의 기전력을 증폭하고, 그 증폭 결과의 신호를 온도 신호로 출력하는 증폭부를 포함하고,
상기 온도 센서에서 검출된 온도가 설정된 52도를 초과하는 동안에 상기 마스터 제어부가 경보 신호를 발생시키고,
상기 온도 센서에서 검출된 온도가 상승하는 경우, 상기 52도보다 높은 55도를 초과하는 동안 상기마스터 제어부 또는 상기 슬레이브 제어부는 상기 냉각팬의 속도를 최고 속도의 72%로부터 100%로 상승시키며,
상기 온도 센서에서 검출된 온도가 하강하는 경우, 상기 55도 보다 낮은 52도 이하로 하강하는 동안에 상기 마스터 제어부 또는 상기 슬레이브 제어부는 상기 냉각팬의 속도를 최고 속도의 100%에서 상기 72%로 하강시키는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
제1항에 있어서,
상기 마스터(master) 제어부와 상기 슬레이브(slave) 제어부는 실시간 운영 체제(RTOS : Real-Time Operating System)로 동작하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
제1항에 있어서,
상기 복수의 제1 냉각 팬 및 상기 복수의 제2 냉각 팬은 각각 주위 온도에 따라 개별적으로 동작하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
제1항에 있어서,
상기 복수의 제1 냉각 팬은 흡기용 냉각 팬으로 기능하도록 이루어지며, 상기 복수의 제2 냉각 팬은 배기용 냉각 팬으로 기능하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 복수의 제1 냉각 팬과 상기 복수의 제2 냉각 팬은 적어도 어느 하나의 그룹이 핫-스왑(hot-swap)형 이중 모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
제1항에 있어서,
상기 전기전자장비의 밀폐된 캐비넷 내부 발열 공간에 설정되는 제1 위치에 설치되며, 상기 제1 위치에서의 공기 온도를 감지하여 제1 온도 신호를 상기 마스터 제어부에 제공하는 제1 온도 센서; 및
상기 전기전자장비의 밀폐된 캐비넷 내부 발열 공간에 설정되는 제2 위치에 설치되며, 상기 제2 위치에서의 공기 온도를 감지하여 제2 온도 신호를 상기 슬레이브 제어부에 제공하는 제2 온도 센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 마스터 제어부와 상기 슬레이브 제어부에 각각 온도 신호를 제공하는 온도 센서는 상기 복수의 제1 냉각 팬과 상기 복수의 제2 냉각 팬의 입사측과 출사측의 어느 일측에 선택적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.